吉守軍

(江蘇淮海石油機械有限公司,江蘇鹽城 224354)

閥門設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的變化與分析

吉守軍

(江蘇淮海石油機械有限公司,江蘇鹽城 224354)

經(jīng)濟的快速增長推動了工業(yè)的發(fā)展,隨著工業(yè)規(guī)模的不斷擴大,機械設(shè)備的運用已成為提高企業(yè)工作效率的關(guān)鍵所在。在機械設(shè)備中,閥門有著至關(guān)重要的作用,閥門的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)直接影響到了設(shè)備系統(tǒng)的運行。本文分析了閥門設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及其變化。

閥門 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 變化

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,工業(yè)規(guī)模不斷擴大,在競爭激烈的市場環(huán)境中,企業(yè)為了要取得更好的發(fā)展,利用先進的機械設(shè)備來提高企業(yè)的工作效率是現(xiàn)代化市場經(jīng)濟發(fā)展的必然要求。在機械設(shè)備中,閥門的設(shè)計是整個機械系統(tǒng)安全運作的關(guān)鍵。合理地對機械設(shè)備閥門進行設(shè)計,是保證閥門實現(xiàn)其價值的根本所在。

1 閥門設(shè)計概述

閥門[1]是工業(yè)和生活中不可缺少的通用機械產(chǎn)品,閥門是在流體系統(tǒng)中,用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置,是使配管和設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)(液體、氣體、粉末)流動或停止并能控制其流量的裝置。閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中的控制部件,它是用來改變通路斷面和介質(zhì)流動方向,具有導(dǎo)流、截止、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門,從最簡單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門,其品種和規(guī)格繁多,閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達10m的工業(yè)管路用閥。閥門的控制可采用多種傳動方式, 如手動、電動、液動、氣動等;可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號的作用下,按預(yù)定的要求動作,或者不依賴傳感信號而進行簡單地開啟或關(guān)閉。閥門依靠驅(qū)動或自動機構(gòu)使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)運動,從而改變其流道面積的大小以實現(xiàn)其控制功能。

2 閥門設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及變化探析

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,國際間的合作水平不斷提高,發(fā)展工業(yè)是強國的保障,工業(yè)化水平不斷提高促進了國家經(jīng)濟的快速發(fā)展,從而帶動人們生活水平的提高。提高工業(yè)作業(yè)水平離不開機械作業(yè),閥門在機械作業(yè)系統(tǒng)中有著至關(guān)重要的作用,閥門的設(shè)計直接關(guān)乎機械系統(tǒng)的安全性能,為了使得工業(yè)得到更好地發(fā)展,世界各國都致力于閥門設(shè)計[2]的研究,從而更好地帶動國際化經(jīng)濟的發(fā)展。閥門的設(shè)計規(guī)模也逐漸走向國際化,世界各國都研究出了不同類型的閥門。而在閥門市場上API 6D和ASME B16．34是閥門設(shè)計中最常用的兩個標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 ANSI 6D-2008性能分析

所有部件和試驗設(shè)備都按照生產(chǎn)型設(shè)備要去進行處理,以滿足現(xiàn)代化工業(yè)不斷發(fā)展的要求。在機械設(shè)備運作的過程中,閥門會因為運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生大量熱量,加上閥門金屬與其他部件之間的摩擦產(chǎn)生各種物理現(xiàn)象,這就要求ANSI 6D-2008設(shè)計一定要規(guī)范、科學(xué),測試或檢驗材料或其他的驗收設(shè)備應(yīng)按制造商使用說明書規(guī)定要求,定期進行認證、控制、校準(zhǔn)和記錄,確保達到規(guī)定的、國際公認標(biāo)準(zhǔn)所要求的精度,閥門的壓力測量裝置和主壓力測量裝置要定期地進行校準(zhǔn),使得閥門的性能能夠滿足工業(yè)發(fā)展的各項要求。在ANSI 6D-2008設(shè)計保準(zhǔn)中,承壓原件的設(shè)計要兼顧到管道的負荷、操作力、受壓力等多方面的因素,根據(jù)國際上公認的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行規(guī)格的選用,在閥門上要注明相關(guān)的設(shè)計規(guī)格,以便使用閥門的時候能夠清楚其性能。

2.2 ASME B16.34-2013性能分析

為了使ASME B16．34標(biāo)準(zhǔn)適用于API 6D,在多段閥體結(jié)構(gòu)的閥門中增加了兩個附屬閥體,分別位于閥體的左右兩側(cè),SME B16．34標(biāo)準(zhǔn)的這些規(guī)定在閥門制造企業(yè)無法執(zhí)行,因為主閥體的實際壁厚是按舊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計壁厚的1．5倍選取的。舊標(biāo)準(zhǔn)閥體的d值是指閥門流道的直徑,而主閥體內(nèi)徑近似是流道直徑的1．5倍選取的。這種規(guī)格的設(shè)計對閥門的材料組別進行重新的劃分,對材料的額定值表的備注進行修改,通過科學(xué)的計算方法計算出閥體的最小壁厚,從而使得閥門在實際工作當(dāng)中發(fā)揮最大的效果,ASMEB16．34作為閥門設(shè)計的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),使閥門的設(shè)計過程無需進行繁瑣地計算,為閥門的制造和研究帶來了方便,在閥門設(shè)計、研究、生產(chǎn)和制造過程具有指導(dǎo)和規(guī)范作用。

2.3 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的變化

二十世紀(jì)中期,我國的閥門設(shè)計是根據(jù)原蘇聯(lián)的閥門設(shè)計手冊來進行操作的,那時我國的經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)水平還比較落后,再加上沒有專業(yè)的技術(shù)人才,工業(yè)得不到很好地發(fā)展,為了滿足工業(yè)的發(fā)展需求,對閥門截面的強度進行計算、閥門法蘭連接端的法蘭計算以及閥門蓋連接處的法蘭計算[3]等,那時我國科學(xué)技術(shù)還不夠發(fā)達,在閥門方面相關(guān)的計算不夠精確,加上設(shè)計工作量較大,所以容易出現(xiàn)閥門強度不足而產(chǎn)生許多安全事故。隨著時代的不斷發(fā)展,在20世紀(jì)70年代初期,美國工程師協(xié)會成立了ASME B16．34分會,針對閥門的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行雛形規(guī)劃,早期美國的閥門設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是分散的,在具體的閥門設(shè)計當(dāng)中不能依據(jù)完整的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來進行操作,隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)不斷更新,美國研發(fā)了新的ASME B16．34閥門設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[4],對閥門的法蘭端連接、螺紋段的連接以及焊接端的閥門連接有了新的規(guī)定,從而使得閥門設(shè)計不斷完善和規(guī)范。ASME B16．34將閥門的壓力等級進行了重新的劃分,隨著時代的不斷發(fā)展,工業(yè)中閥門的運用越來越普及,利用閥門來解決工業(yè)當(dāng)中的許多問題,ASME B16．34標(biāo)準(zhǔn)給閥門的設(shè)計帶來了方便,簡化了產(chǎn)品的計算,合理給出閥體的壁厚,保障閥門的安全運行,對于閥門制造業(yè)的推動是巨大的。

3 結(jié)語

閥門在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用使得閥門設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不斷變化,世界上各國的閥門設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)也逐漸地成熟起來,為了適應(yīng)工業(yè)上對閥門的需求,在經(jīng)濟與科技不斷發(fā)展的時代,閥門制造業(yè)要堅持與時俱進,不斷創(chuàng)新,根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)信息,利用先進的科學(xué)技術(shù)對閥門進行設(shè)計,不斷地決復(fù)雜結(jié)構(gòu)中存在的問題,從而有效地優(yōu)化閥門產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高我國閥門制造業(yè)的整體水平。

[1]苗雨才.國內(nèi)外閥門壓力試驗標(biāo)準(zhǔn)的比較與分析[J].閥門,2011,09(06):26—28.

[2]趙勇.閥門質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)[J].化工設(shè)備與管道,2011,06(05):66—67.

[3]鄭云海.鋼制閘閥國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)分析[J].閥門,2012,11(02):19—21.